利用電石工業(yè)廢渣和風積沙生產(chǎn)生態(tài)水泥
1.工業(yè)廢渣種類及特點
1.1 廢石灰石
寧夏大榮集團公司公司有3座豎式連續(xù)混燒石灰窯,每天煅燒石灰石數(shù)百噸。凡是直徑小于80mm的碎石或CaCO3含量小于94%的石灰石都被剔除,稱之為廢石灰石。
1.2.廢白灰
燒熟的白灰到達窯底后通過開啟窯底轉(zhuǎn)盤和中間倉落到鏈板機上(上有吸塵裝置),將個別生燒、過燒塊選出,其余順皮帶機進入滾齒破碎機被軋成45mm以下的碎塊。并進入灰倉上部滾動篩,篩出粉狀灰。符合粒度的進入電石白灰倉,篩下部分貯于粉狀倉。
1.3.氰胺渣
氰胺渣呈黑色,細粉狀,主要成分是CaCO3,還含有10%左右碳及少量氰胺殘留物。它是公司排放量最大,污染最嚴重的廢渣。但氰胺類產(chǎn)品與劇毒的氰化物結(jié)構(gòu)及性質(zhì)完全不同,如氰胺化鈣是一種堿性氮肥。
由此看出,上述工業(yè)廢渣成分主要是CaCO3、CaO等含鈣物質(zhì)。在整個生產(chǎn)過程中除使用了焦碳、氮氣及少量螢石作催化劑外,沒有任何重金屬元素及放射性物質(zhì)混入。因此,用其作水泥原料是安全、可行的。廢渣化學成分見表1。
名稱 |
燒失量 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
C |
氰胺 |
廢石灰石 |
41.0~43.0 |
2.0~8.0 |
0.1~0.7 |
0.2~0.6 |
49.0~52.5 |
0.5~1.5 |
--- |
--- |
廢白灰 |
23.55 |
3.24 |
1.75 |
0.72 |
68.73 |
1.32 |
--- |
--- |
氰胺渣 |
45.29 |
5.29 |
1.41 |
0.96 |
0.08 |
43.80 |
9.7~10.2 |
0.13~0.20 |
2.原料配比及生產(chǎn)工藝特點
2.1.原料配比
用本廠廢渣作鈣質(zhì)原料,用廠區(qū)附近的風積沙(是鄰近沙漠刮來)作硅質(zhì)原料,鐵鋁不足部分用煤矸石、燃煤灰和鐵粉補充調(diào)整。其化學成分見表2。
表2 風積沙、鐵粉、燃煤灰、煤矸石的化學成分(%)
名 稱 |
燒失量 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
風積沙 |
2.79 |
76.78 |
10.82 |
3.49 |
0.98 |
1.30 |
鐵粉 |
2.88 |
28.19 |
4.62 |
59.20 |
2.22 |
1.52 |
燃煤灰 |
--- |
45.60 |
38.20 |
8.86 |
2.80 |
1.43 |
煤矸石 |
6.32 |
46.47 |
39.96 |
1.43 |
2.17 |
0.98 |
原料的配比方案:白生料漿與氰胺渣的干基比為65.04∶34.96,其中白生料漿的組成見表3。 表3 白生料漿的組成(%)
廢石灰石 |
廢白灰 |
風積沙 |
鐵粉 |
煤矸石 |
68.70 |
10.25 |
15.88 |
3.27 |
1.90 |
2.2.生產(chǎn)工藝特點
在工藝方案的設計和選取上我們堅持和突出4條原則:
(1)原燃材料盡量多地使用本廠廢渣和廠外廢棄物,爭取使本廠廢渣實現(xiàn)“零”排放。
(2)在處置使用廢渣、廢棄物中不產(chǎn)生二次污染。
(3)整個生產(chǎn)工藝,尤其是本廠廢渣的使用必須是完全循環(huán)回收,盡量采用封閉系統(tǒng)。
(4)保證所產(chǎn)水泥質(zhì)量,使其能用于各類工程。
圖2是我廠電石產(chǎn)品深加工聯(lián)產(chǎn)20萬t生態(tài)水泥工藝流程示意圖,可以看出,石灰石、煤矸石經(jīng)粗碎后同風積沙、鐵粉分別進入原料倉。廢白灰從粉狀倉直接配料進磨,避免了露天堆放和作業(yè)揚灰問題。氰胺渣不用細磨,只須在淘砂池淘去濾砂,經(jīng)管道泵打入料漿庫即可。濾砂是一種特制的石灰石質(zhì)砂,粒度在0.2mm~4mm之間,用它過濾,可以保證氰胺的純度。淘出粗砂再經(jīng)原料磨細磨,作為水泥原料?;剞D(zhuǎn)窯度。淘出粗砂再經(jīng)原料磨細磨,作為水泥原料?;剞D(zhuǎn)窯尾安裝了1臺電除塵器用于窯尾煙塵治理。采用輕度富氧氣氛燒成,減少了CO的生成,使有害物分解更完全。
3.熟料及水泥的物化性能
熟料的化學成分、率值及礦物組成(見表4);水泥及熟料物理性能(見表5)。
表4 熟料的化學成分、率值及礦物組成(略)
表5 熟料及出廠水泥物理性能(略)
4.污染物檢測
4.1.對水泥產(chǎn)品檢測
在高溫、富氧燒制過程中,氰胺渣內(nèi)殘余碳及氰胺類物質(zhì)均已燃燒或分解。自治區(qū)環(huán)保局、建材質(zhì)檢站、化工產(chǎn)品質(zhì)檢站以及國家建筑材料工業(yè)放射性監(jiān)督檢驗測試中心都對大榮牌生態(tài)水泥進行了檢測,結(jié)果是:
(1)水泥中沒有重金屬及氰胺化物檢出。
(2)所送樣品檢驗結(jié)果符合GB6763-2000〈建筑材料產(chǎn)品及建材用工業(yè)廢渣放射性物質(zhì)控制要求〉的要求。其使用范圍不受限制。
4.2.煙囪排放廢氣監(jiān)測
石嘴山市環(huán)保監(jiān)測站對煙囪排放的廢氣進行了檢測,各項指標符合國家有關標準,其結(jié)果見表6。
表6 對煙囪排放廢氣監(jiān)測結(jié)果
粉塵(mg/Nm3) |
NH3(mg/Nm3) |
SO2(mg/Nm3) |
氰胺(mg/Nm3) |
CO2(%) |
CO(%) |
85.6 |
2.0 |
18.0 |
未檢出 |
17.8 |
1.2 |
5.結(jié)論
利用電石工業(yè)廢渣和風積沙、煤矸石等廢棄物生產(chǎn)生態(tài)水泥在經(jīng)濟上是合理的,在技術上是可行的。它成功地解決了困擾企業(yè)發(fā)展的污染問題。既變廢為寶,充分利用了資源,又有效地保護了環(huán)境,保證了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
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